閃存壽命預(yù)測(cè)方法和篩選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及閃存壽命預(yù)測(cè)方法和篩選方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，集成電路產(chǎn)品主要可分為三大類型:模擬電路、數(shù)字電路 和數(shù)/?；旌想娐?，其中存儲(chǔ)器件是數(shù)字電路中的一個(gè)重要類型。近年來(lái)，在存儲(chǔ)器件中，閃 速存儲(chǔ)器(f 1 ash memory，簡(jiǎn)稱閃存的發(fā)展尤為迅速。閃存的主要特點(diǎn)是在不加電的情況下 能長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)的信息;且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優(yōu)點(diǎn)，因而在微 機(jī)、自動(dòng)化控制等多項(xiàng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，閃存的標(biāo)準(zhǔn)物理結(jié)構(gòu)稱為存儲(chǔ)單元(bit)。存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)與常規(guī) M0S晶體管不同。常規(guī)的M0S晶體管的柵極(gate)和導(dǎo)電溝道間由柵極絕緣層隔開，一般為 氧化層(oxide);而閃存在控制柵(CG: contro 1 gate，相當(dāng)于常規(guī)的M0S晶體管的柵極)與導(dǎo) 電溝道間還多了一層物質(zhì)，稱之為浮柵(FG:floating gate)。由于浮柵的存在，使閃存可以 完成三種基本操作模式:讀、寫、擦除。即便在沒(méi)有電源供給的情況下，浮柵的存在也可以保 持存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性。在半導(dǎo)體工藝中，通常使用高溫氧化（High Temperature Oxidation，ΗΤ0)形成浮柵與源線（source line,SL)的氧化層。
[0004] 但是，閃存在形成氧化層的過(guò)程中會(huì)殘留諸如氯離子的雜質(zhì)在氧化層中，而過(guò)多 的氯離子構(gòu)成氯陷阱(Cl trap)，閃存浮柵中儲(chǔ)存的電荷會(huì)通過(guò)氯陷阱漏失，導(dǎo)致閃存浮柵 儲(chǔ)存電荷的能力下降，閃存逐漸失效。隨著氧化層中氯離子含量的不同，則閃存的失效的時(shí) 間也不同，進(jìn)而導(dǎo)致篩選出具有不同使用壽命的閃存的難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)閃存壽命和準(zhǔn)確的篩選閃存。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種閃存壽命預(yù)測(cè)方法，閃存壽命預(yù)測(cè) 方法包括：
[0007] 檢測(cè)采樣閃存在被擦除后的多個(gè)不同的等待時(shí)間值后的余量電流；
[0008] 根據(jù)所述采樣閃存的多個(gè)所述等待時(shí)間值和所述余量電流，擬合得到所述余量電 流與所述等待時(shí)間值的自然對(duì)數(shù)之間的第一映射關(guān)系，所述第一映射關(guān)系為線性關(guān)系；
[0009] 根據(jù)所述第一映射關(guān)系計(jì)算待預(yù)測(cè)閃存的余量電流下降至預(yù)設(shè)失效余量電流所 需的等待時(shí)間值，作為所述待預(yù)測(cè)閃存的壽命。
[0010] 可選的，所述余量電流指的是:在所述等待時(shí)間值后，閃存的控制柵施加預(yù)設(shè)控制 電壓時(shí)，所述閃存的漏極和源極之間的電流值。
[0011] 可選的，所述第一映射關(guān)系的公式為：m二|lnt: + C;其中，m為所述余量電流;t 為所述等待時(shí)間值;A、C是根據(jù)所述采樣閃存的多個(gè)所述等待時(shí)間值和多個(gè)所述余量電流 擬合得到的第一常數(shù)和第二常數(shù)。
[0012] 可選的，根據(jù)所述第一映射關(guān)系計(jì)算待預(yù)測(cè)閃存的所述余量電流下降至所述預(yù)設(shè) 失效余量電流所需的所述等待時(shí)間值包括：
[0013] 基于多個(gè)所述采樣閃存的所述第一映射關(guān)系，擬合得到所述第一等待時(shí)間值和所 述第二等待時(shí)間值的第二映射關(guān)系，其中，所述第一等待時(shí)間值為所述采樣閃存的余量電 流下降至預(yù)設(shè)余量電流所需的等待時(shí)間，所述第二等待時(shí)間為所述采樣閃存的余量電流下 降至所述預(yù)設(shè)失效余量電流所需的等待時(shí)間；
[0014] 檢測(cè)所述待預(yù)測(cè)閃存的所述第一等待時(shí)間值，基于所述第二映射關(guān)系得到所述第 二等待時(shí)間值，所述待預(yù)測(cè)閃存的壽命為所述第二等待時(shí)間值。
[0015] 可選的，基于多個(gè)所述采樣閃存的所述第一映射關(guān)系，擬合得到所述第一等待時(shí) 間值和所述第二等待時(shí)間值的所述第二映射關(guān)系包括：
[0016] 計(jì)算多個(gè)所述采樣閃存的所述預(yù)設(shè)余量電流和所述第二常數(shù)的差值，記為第一差 值；
[0017] 計(jì)算所述預(yù)設(shè)失效余量電流和所述第二常數(shù)之差的差值，記為第二差值;將所述 第一差值和所述第二差值的比值進(jìn)行擬合，得到所述第二映射關(guān)系。
[0018] 可選的，所述第二映射關(guān)系的公式為In ti = k*ln t2+d，其中tl為所述第一等待時(shí) 間值，t2為所述第二等待時(shí)間值，k、d是根據(jù)多個(gè)所述采樣閃存的所述第一差值和所述第二 差值的比值擬合得到的第三常數(shù)和第四常數(shù)。
[0019] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種閃存篩選方法，閃存篩選方法 包括：
[0020] 檢測(cè)采樣閃存在被擦除后的多個(gè)不同的等待時(shí)間值后的余量電流；
[0021] 根據(jù)所述采樣閃存的多個(gè)所述等待時(shí)間值和所述余量電流，擬合得到所述余量電 流與所述等待時(shí)間值的自然對(duì)數(shù)之間的第一映射關(guān)系，所述第一映射關(guān)系為線性關(guān)系；
[0022] 根據(jù)所述第一映射關(guān)系計(jì)算待預(yù)測(cè)閃存的所述余量電流下降至預(yù)設(shè)失效余量電 流所需的等待時(shí)間值，如果所述等待時(shí)間值達(dá)到預(yù)設(shè)壽命，將所述待篩選閃存篩選出來(lái)。
[0023] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例還公開了另一種閃存篩選方法，閃存篩選方 法包括：
[0024] 檢測(cè)采樣閃存在被擦除后的多個(gè)不同的等待時(shí)間值后的余量電流；
[0025] 根據(jù)所述采樣閃存的多個(gè)所述等待時(shí)間值和所述余量電流，擬合得到所述余量電 流與所述等待時(shí)間值的自然對(duì)數(shù)之間的第一映射關(guān)系，所述第一映射關(guān)系為線性關(guān)系；
[0026] 基于多個(gè)所述采樣閃存的所述第一映射關(guān)系，擬合得到所述第一等待時(shí)間值和所 述第二等待時(shí)間值的第二映射關(guān)系，其中，所述第一等待時(shí)間值為所述采樣閃存的余量電 流下降至預(yù)設(shè)余量電流所需的時(shí)間，所述第二等待時(shí)間為所述采樣閃存的余量電流下降至 所述預(yù)設(shè)失效余量電流所需的時(shí)間；
[0027] 將預(yù)設(shè)壽命作為所述第二等待時(shí)間值，根據(jù)所述第二映射關(guān)系得到所述第一等待 時(shí)間值；
[0028] 確定待篩選閃存在擦除后的所述第一等待時(shí)間值的所述余量電流，如果所述余量 電流達(dá)到所述預(yù)設(shè)余量電流，則將所述待篩選閃存篩選出來(lái)。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)檢測(cè)采樣閃存在被擦除后的多個(gè)不同的等待時(shí)間值后的余量 電流;根據(jù)所述采樣閃存的多個(gè)所述等待時(shí)間值和所述余量電流，擬合得到所述余量電流 與所述等待時(shí)間值的自然對(duì)數(shù)之間的第一映射關(guān)系，所述第一映射關(guān)系為線性關(guān)系;根據(jù) 所述第一映射關(guān)系計(jì)算待預(yù)測(cè)閃存的余量電流下降至預(yù)設(shè)失效余量電流所需的等待時(shí)間 值，作為所述待預(yù)測(cè)閃存的壽命，通過(guò)采樣閃存得到余量電流與等待時(shí)間值的第一映射關(guān) 系，從而可以通過(guò)預(yù)設(shè)的失效余量電流得到閃存的壽命，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)閃存壽命。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例還可以通過(guò)所述第一映射關(guān)系計(jì)算待預(yù)測(cè)閃存的所述余量電流下 降至預(yù)設(shè)失效余量電流所需的等待時(shí)間值，如果所述等待時(shí)間值達(dá)到預(yù)設(shè)壽命，將所述待 待篩選閃存篩選出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的篩選具有預(yù)設(shè)壽命的閃存，為閃存的使用和工作提供 了便捷性。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種閃存壽命預(yù)測(cè)方法的流程圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種第一映射關(guān)系的曲線示意圖；
[0034] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例另一種閃存壽命預(yù)測(cè)方法的流程圖；
[0035] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一種第二映射關(guān)系的曲線示意圖；
[0036] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例一種閃存篩選方法的流程圖；
[0037] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例另一種閃存篩選方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 如【背景技術(shù)】中所述，閃存在形成氧化層的過(guò)程中會(huì)殘留氯離子在氧化層中，而過(guò) 多的氯離子會(huì)構(gòu)成氯陷阱，閃存浮柵中儲(chǔ)存的電荷將通過(guò)氯陷阱漏失，導(dǎo)致閃存浮柵儲(chǔ)存 電荷的能力下降，閃存逐漸失效。氧化層中氯離子含量的不同，則閃存的失效的時(shí)間也不 同，進(jìn)而導(dǎo)致篩選出不同使用壽命的閃存難度增加。
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)合阿倫尼烏斯(Arrhenius)方程，可以 得到閃存浮柵電荷保持時(shí)間和閃存源漏極電流之間存在的映射關(guān)系，通過(guò)確定該映射關(guān) 系，就可以實(shí)現(xiàn)閃存壽命的預(yù)測(cè)以及閃存篩選。
[0040] 本發(fā)明實(shí)施例所稱閃存壽命預(yù)測(cè)方法、篩選方法可以在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)進(jìn)行， 通?？梢栽谑覝貤l件下進(jìn)行，例如可以是20~30攝氏度。
[0041]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0042]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種閃存壽命預(yù)測(cè)方法的流程圖。
[0043]請(qǐng)參照